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红外热成像技术介绍及在安防领域中的应用

时间:2019-11-09 18:26:26 来源:互联网 阅读:0次

红外热成像技术介绍及在安防领域中的应用

随着光电信息、微电子、络通信、数字视频、多媒体技术及传感技术的发展,安防监控技术已由传统的模拟走向高度集成的数字化、智能化、络化。随着市场的需求的增加,现代高新技术几乎在安防监控系统中都有应用或即将应用。现代传感技术中发展迅速的红外热成像技术在安全防范系统中也开始得到了应用。

一、红外热成像

我们人眼能够感受到的可见光波长为:0.38—0.78微米。通常我们将比0.78微米长的电磁波,称为红外线。自然界中,一切物体都会辐射红外线,因此利用探测器测定目标本身和背景之间的红外线差,可以得到不同的红外图像,称为热图像。

同一目标的热图像和可见光图像是不同,它不是人眼所能看到的可见光图像,而是目标表面温度分布图像,或者说,红外热图像是人眼不能直接看到目标的表面温度分布,变成人眼可以看到的代表目标表面温度分布的热图像。

二、红外热成像的特点

自然界所有温度在零度(-273℃)以上的物体都会发出红外线,红外线(或称热辐射)是自然界中存在为广泛的辐射。大气、烟云等吸收可见光和近红外线,但是对3~5微米和8~14微米的红外线却是透明的。因此,这两个波段被称为红外线的“大气窗口”。我们利用这两个窗口,可以在完全无光的夜晚,或是在烟云密布的恶劣环境,能够清晰地观察到前方的情况。正是由于这个特点,红外热成像技术可用在安全防范的夜间监视和森林防火监控系统中。

三、红外热成像仪

采用红外热成像技术,探测目标物体的红外辐射,并通过光电转换、信号处理等手段,将目标物体的温度分布图像转换成视频图像的设备,我们称为红外热成像仪。红外热成像仪可分为致冷型和非致冷型两大类。致冷型的热灵敏度高结构复杂一般用于军事用途而非致冷型灵敏度虽低于致冷型,但其性能已可以满足多数军事用途和几乎所有的民用领域。由于不需要配备制冷装置,因此非制冷红外热成像仪可*性及性价比较致冷型的高。

四、红外热成像仪在安防的应用

1、夜间及恶劣气候条件下目标的监控

夜晚,由于众所周知的原因,可见光器材已经不能正常工作,如果采用人工照明的手段,则容易暴露目标。若采用微光夜视设备,它同样也工作在可见光波段,依然需要外界光照明。而红外热成像仪是被动接受目标自身的红外热辐射,无论白天黑夜均可以正常工作,并且也不会暴露自己。同样在雨、雾等恶劣的气候条件下,由于可见光的波长短,克服障碍的能力差,因而观测效果差,但红外线的波长较长,特别是工作在8~14um的热成像仪,穿透雨、雾的能力较高,因此仍可以正常观测目标。因此在夜间以及恶劣气候条件,采用红外热成像监控设备可以对各种目标如人员、车辆等进行监控。

2、防火监控

由于红外热成像仪是反映物体表面温度而成像的设备,因此除了夜间可以作为现场监控使用外,还可以作为有效防火报警设备,在大面积的森林中,火灾往往是由不明显的隐火引发的。这是毁灭性火灾的根源,用现有的普通方法,很难发现这种隐性火灾苗头。而应用红外热成像仪可以快速有效地发现这些隐火,并且可以准确判定火灾的地点和范围,透过烟雾发现着火点,做到早知道早预防,早扑灭。

3、伪装及隐蔽目标的识别

普通的伪装是以防可见光观测为主。一般犯罪分子作案通常隐蔽在草丛及树林中,由于野外环境的恶劣及人的视觉错觉,容易产生错误判断。红外热成像装置是被动接受目标自身的热辐射,人体和车辆的温度及红外辐射一般都远大于草木的温度及红外辐射,因此不易伪装,也不容易产生错误判断。

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